你提取的是外泌体吗?

2023-09-14 16:17
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在外泌体研究过程中,你都接触或者用过哪些表征鉴定方法呢?

纳米颗粒跟踪分析(NTA)、动态光散射(DLS)、纳米流式(nFCM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、冷冻透射电子显微镜(CryoTEM)、原子力显微镜(AFM)、蛋白质免疫印迹(WB)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、高通量测序(RNA, DNA)、蛋白质谱分析(Proteomics)、脂质组学分析(Lipidomics)等等,大家可以将自己用过的鉴定方法打在评论区,一起分享奥~

研究外泌体的伙伴们都知道,分离纯化得到外泌体之后,一定要进行相关的鉴定实验,为自己的外泌体提供数据支持,从而更加准确的描述自己的外泌体。获得高质量的外泌体并不容易,一是外泌体中可能混有杂质,二是分离纯化过程中的一系列操作可能破坏外泌体的结构,这都会对外泌体的品质造成影响,进而可能会影响后续实验。因此,鉴定环节必不可少。

在鉴定环节,单一方法不能够全面评估外泌体的质量。比如电镜可以看到形态,但是包括支原体、铁蛋白聚团、溶酶体等它们形态很类似; NTA是一种测算粒子群体直径分布和数量的计算方法,它靠的是粒子对光路的影响,这一方法不能反映粒子形态,无论样品是外泌体还是纳米微珠,它都会算作粒子,因此也不能区分外泌体;WB是鉴定的是外泌体的一些标志物蛋白,但是目前的这些标志物蛋白只是会在外泌体里富集,而并不是外泌体所特有的,诸如CD63、ALIX等在细胞中都有,在一些细胞碎片、溶酶体、胞内体中也大量存在。根据国际细胞外囊泡学会(International Society For Extracellular Vesicles, ISEV)的建议,鉴定外泌体要从大小、形态、表面标志物三个方面进行,因此需要三种方法共同进行相互验证。

实验中提取的外泌体大小并不一致,所以常用粒径分布对外泌体的大小进行评估,目前常用纳米颗粒跟踪分析(Nanoparticle Tracking Analysis, NTA)对外泌体粒径分布进行检测。纳米颗粒跟踪分析(NTA)的原理是,用激光照射样本中的纳米颗粒,高速相机拍照记录每个纳米颗粒的散射光点,获得其布朗运动的轨迹,再根据Stokes-Einstein方程计算纳米颗粒的粒径(流体力学粒径)。同时,统计视频窗口内的颗粒数量并计算浓度。通常,纯度较高的外泌体NTA检测结果呈现单峰。

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对外泌体的形态进行鉴定,最直观的方式就是在显微镜下观察,透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy, TEM)可以很好的获取外泌体形态信息,是目前外泌体形态鉴定最常用的方法,透射电子显微镜(TEM)分辨率高(可达0.1-0.2nm),其技术原理是将经加速和聚集的电子束投射到负染(染背景不染样品,常用四氧化锇、乙酸铀等重金属盐进行负染)后的外泌体样品上,收集透过样品的散射电子,获得单个外泌体的形貌和尺寸照片。TEM得到的外泌体图像通常呈现茶托状的圆形或椭圆形。

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外泌体形成过程中,在外泌体膜表面及囊泡内部,都会携带标志性的蛋白,对这些蛋白进行检测,就能判断是否成功提取到外泌体。目前,外泌体表面标志物鉴定中常用的检测指标有CD9、CD63、CD81、TSG101、Alix等。当然还有人会选择外泌体中不携带的蛋白作为对照。关于内参的选择,在外泌体研究中并没有严格规定。因为此时WB并不用于定量,只是验证外泌体有无的一个依据。

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综上所述,外泌体鉴定的思路就是,可以在电镜下看到典型的外泌体结构,粒径分布检测结果符合外泌体特征,同时检测到了外泌体标志蛋白,三者相互验证,才能充分证明提取物的确是外泌体。还要对纯化后外泌体的纯度(颗粒数/蛋白量)和囊泡比例进行分析,来进一步定义外泌体的品质。当然,除了从大小、形态、表面标志物这三个方面进行基础鉴定,还可以通过高通量测序、蛋白质谱、代谢组学分析等方法对外泌体的内含物进行全面分析。

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